实验三 栈和队列

一、实验题目：栈和队列

 

二．.实验目的

1. 巩固栈和队列数据结构，学会运用栈和队列。

2.回顾栈和队列的逻辑结构和受限操作特点，栈和队列的物理存储结构和常见操作。

 

3.学习运用栈和队列的知识来解决实际问题。

4.进一步巩固程序调试方法。

 

5.进一步巩固模板程序设计。

 

三．.实验内容

1.自己选择顺序或链式存储结构，定义一个空栈类，并定义入栈、出栈、取栈元素基本操作。然后在主程序中对给定的N个数据进行验证，输出各个操作结果。

 

2.自己选择顺序或链式存储结构，定义一个空栈队列，并定义入栈、出栈、取栈元素基本操作。然后在主程序中对给定的N个数据进行验证，输出各个操作结果。

3.编程实现一个十进制数转换成二进制数。要求，要主程序中输出一个10进度数，输出其对应的2进制数序列。

 

    注：前两题是必做题，第3题是选做题。

栈：

//z1.h

#ifndef SeqStack_H
#define SeqStack_H
const int StackSize=10;
template<class DataType>
class SeqStack
{
	public:
		SeqStack();
		~SeqStack(){}
		void Push(DataType x);
		DataType Pop();
		DataType GetTop();
		int empty();
	private:
		DataType data[StackSize];
		int top;
};
#endif

//z2.cpp

#include "z1.h"
template<class DataType>
SeqStack<DataType>::SeqStack()
{
	top=-1;
}
template<class DataType>
void SeqStack<DataType>::Push(DataType x)
{
	if(top==StackSize-1)throw"上溢";
	top++;
	data[top]=x;
}
template<class DataType>
DataType SeqStack<DataType>::Pop()
{
	DataType x;
	if(top==-1)throw"下溢";
	x=data[top--];
	return x;
}
template<class DataType>
DataType SeqStack<DataType>::GetTop()
{
	if(top!=-1)
		return data[top];
}
template<class DataType>
int SeqStack<DataType>::empty()
{
	if(top==-1)return 1;
	else 
		return 0;
}

//z3.cpp

#include<iostream>
using namespace std;
#include "z2.cpp"
void main()
{
	SeqStack<int>s;
	if(s.empty())
		cout<<"栈为空"<<endl;
	else
		cout<<"栈非空"<<endl;
	cout<<"对15和10执行入栈操作 "<<endl;
	s.Push(15);
	s.Push(10);
	cout<<"栈顶元素为:"<<endl;
	cout<<s.GetTop()<<endl;
	cout<<"执行一次出栈操作"<<endl;
	s.Pop();
	cout<<"栈顶元素为:"<<endl;
	cout<<s.GetTop()<<endl;
}

运行结果：

//队列

//d1.h

#ifndef LinkQueue_H
#define LinkQueue_H
template<class DataType>
struct Node
{
	DataType data;
	Node<DataType>*next;
};
template<class DataType>
class LinkQueue
{
	public:
		LinkQueue();
		~LinkQueue();
		void EnQueue(DataType x);
		DataType DeQueue();
		DataType GetQueue();
		int empty();
	private:
		Node<DataType>*front,*rear;
};
#endif;

//d2.cpp

#include"d1.h"

template<class DataType>
LinkQueue<DataType>::LinkQueue()
{
	Node<DataType>*s=NULL;
	s=new Node<DataType>;
	s->next=NULL;
	front=rear=s;
}

template<class DataType>
LinkQueue<DataType>::~LinkQueue()
{
	Node<DataType>*p=NULL;
	while(front!=NULL)
	{
		p=front->next;
		delete front;
		front=p;
	}
}

template<class DataType>
void LinkQueue<DataType>::EnQueue(DataType x)
{
	Node<DataType>*s=NULL;
	s=new Node<DataType>;
	s->data = x;
	s->next=NULL;
	rear->next=s;
	rear=s;
}

template<class DataType>
DataType LinkQueue<DataType>::DeQueue()
{
	Node<DataType>*p=NULL;
	int x;
	if(rear==front)throw"下溢";
	p=front->next;
	x=p->data;
	front->next=p->next;
	if(p->next==NULL)rear=front;
	delete p;
	return x;
}

template<class DataType>
DataType LinkQueue<DataType>::GetQueue()
{
	if(front!=rear)
		return front->next->data;
	else
		return NULL;	//队中没有元素则返回NULL
}

template<class DataType>
int LinkQueue<DataType>::empty()
{
	if(front=rear)
		return 1;
	else
		return 0;
}

//d3.cpp

#include<iostream>
using namespace std;
#include"d2.cpp"

void main()
{
	LinkQueue<int> q;
	if(q.empty())
		cout<<"队列为空"<<endl;
	else
		cout<<"队列非空"<<endl;
	cout<<"元素10和15执行入队操作"<<endl;
	try
	{
		q.EnQueue(10);
		q.EnQueue(15);
	}
	catch(char*wrong)
	{
		cout<<wrong<<endl;
	}
	cout<<"查看队头元素"<<endl;
	cout<<q.GetQueue()<<endl;
	cout<<"执行出队操作"<<endl;
	try
	{
		q.DeQueue();
	}
	catch(char*wrong)
	{
		cout<<wrong<<endl;
	}
	cout<<"查看队头元素"<<endl;
	cout<<q.GetQueue()<<endl;
}

运行结果：